1.2.3. Энергетика ядерных превращений

При радиоактивном распаде любого типа вновь образовавшееся ядро может оказаться либо в основном состоянии, либо на одном из своих возбужденных уровней. При α-распаде, как правило, распады на возбужденные уровни имеют меньшую вероятность, чем при β-распаде и K-захвате. Распады на возбужденные уровни обусловливают тонкую структуру энергетических спектров. Например, спектр 238U состоит из двух линий - 4,132 Мэв (~ 22%) и 4,180 МэВ (~ 78%); спектр 226Ra - из линий 4,589 МэВ (~ 5,7%) и 4,777 МэВ (~ 94,3%) (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Энергетические α- и γ-спектры природных радионуклидов

Нуклид Еα, МэВ Eγ, МэВ
238U 4, 132 (~22%)
4,180 (~78%)
0,048
-
226Ra 4,589 (~5,7%)
4,777 (~94,3%)
0,188
-

Переход ядра из возбужденного состояния в основное сопровождается испусканием фотонов коротковолнового электромагнитного излучения, которое называется гамма-излучением. Сумма энергий γ-квантов и соответствующих им заряженных частиц равна энергии

17

перехода. При этом часто наблюдается постепенный переход ядра с одного энергетического уровня на другой (каскадные переходы), где E
γ
п
= Е
γ
1
+ Е
γ
2
+ Е
γ
3
+...+ Е
γ
i
.

Энергия γ-квантов варьирует для различных ядер от нескольких килоэлектронвольт до нескольких мегаэлектронвольт, что соответствует длинам волн от 2 · 10-8 до 5 · 10-12 см.

Время жизни гамма-активных (возбужденных) ядер чрезвычайно мало и имеет порядок 10-7 - 10-11 с. В редких случаях встречаются сравнительно долгоживущие возбужденные ядра, которые называются изомерами. Примером может служить ядро
234
91
Pa, время полураспада изомера которого
234m
91
Ра равно 1,175 мин, а количество составляет всего 0,15% от общей суммы ядер радионуклида, распадающихся с полупериодом 6,7 ч (
234
91
Ра).

18



Купить BlueTooth гарнитуру

Яндекс цитирования Rambler's Top100
Tikva.Ru © 2006. All Rights Reserved